一种用于机器人避障的毫米波雷达制造技术

本实用新型专利技术涉及毫米波发射天线技术领域，具体为一种用于机器人避障的毫米波雷达，包括有毫米波发射天线、毫米波接收天线、毫米波收发单元、中频处理单元、数字

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人避障的毫米波雷达


[0001]本技术涉及毫米波发射天线
，具体为一种用于机器人避障的毫米波雷达。

技术介绍

[0002]随着机器人SLAM技术的发展和成熟，无人化，低成本，高可靠性等优点使自主移动机器人在工业，家庭服务，商业服务等领域的应用日趋广泛。
[0003]在上述领域应用的自主移动机器人，往往配备多种传感器做融合定位和避障，一般采用激光雷达和摄像头用于绘图，采用超声波雷达用于避障。超声波雷达存在距离测量范围近，波束覆盖角小，缺乏多目标测量能力，不具备精确位置测量能力等缺陷，严重制约了机器人在复杂场景中的应用。
[0004]工业，服务用自主移动机器人必须具备SLAM能力，为达到这一能力，机器人往往会配备多种传感器做融合定位和避障。当前针对机器人避障应用的传感器存在测量范围小，缺乏多目标测量能力，不具备精确位置测量能力等缺陷，严重制约了机器人在复杂场景中的应用。本实用为一种针对机器人避障应用的毫米波雷达，可有效克服现有传感器的上述缺陷，大幅提升机器人的SLAM能力。
[0005]本实用集成了毫米波发射天线，毫米波接收天线，毫米波收发单元，DAC， ADC，中频处理单元，信号处理单元和数据接口。本专利技术主要创新点在于利用宽波束天线实现大面积覆盖，利用毫米波的大带宽实现高目标分辨率，利用距离
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速度维处理实现精确的目标距离测量，利用多天线联合处理实现精确的目标的方位测量，并通过数据接口上传到机器人主控制器，从而实现多障碍物场景下的障碍物精确定位能力。/>[0006]本专利技术主要解决现有工业，服务用自主移动机器人避障传感器测量范围小，缺乏多目标测量能力，不具备精确位置测量能力等缺陷，为机器人提供多障碍物场景下的障碍物精确定位能力。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种用于机器人避障的毫米波雷达，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0009]一种用于机器人避障的毫米波雷达，包括有毫米波发射天线、毫米波接收天线、毫米波收发单元、中频处理单元、数字
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模拟变换器、模拟
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数字变换器、信号处理单元与数据接口，所述毫米波收发单元与所述中频处理单元之间单向信号相连，所述中频处理单元与所述模拟
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数字变换器之间单向信号相连，所述模拟
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数字变换器与所述信号处理单元单向信号相连，所述信号处理单元与所述数字
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模拟变换器之间单向信号相连，所述数字
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模拟变换器与所述毫米波收发单元之间单向信号相连，所述毫米波发射天线、所述毫米波接收天线与所述毫米波收发单元电性相连。
[0010]优选的，所述毫米波发射天线与所述毫米波接收天线为阵列天线。
[0011]通过上述技术方案，通过幅相加权的方式形成低副瓣，宽主瓣的空间波束覆盖。
[0012]优选的，所述信号处理单元驱动所述数字
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模拟变换器，产生宽带调制信号控制所述毫米波收发单元内部振荡器，产生宽带波形。
[0013]优选的，所述毫米波收发单元内部的功分器分为两路，一路驱动所述毫米波收发单元内部功放，并通过所述毫米波发射天线辐射能量到外部空间，一路为所述毫米波收发单元内部混频器提供本地振荡信号。
[0014]优选的，所述毫米波接收天线接收障碍物反射的多路空间辐射信号，将其馈入所述毫米波收发单元。
[0015]优选的，所述毫米波收发单元对信号进行降频处理送入所述中频处理单元。
[0016]优选的，所述中频处理单元将信号放大滤波之后送入所述模拟
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数字变换器中进行采集。
[0017]优选的，所述模拟
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数字变换器将信号数字
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模拟变换器化并送入所述信号处理单元进行处理。
[0018]优选的，所述信号处理单元接收来自于模拟
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数字变换器的数字
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模拟变换器化信号。
[0019]通过上述技术方案，通过距离
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速度维处理精确的目标距离测量，利用多天线联合处理实现精确的目标的方位测量，并通过特征识别算法进行障碍物的分类，分类后的障碍物信息通过所述数据接口上传到机器人主控制器，从而实现多障碍物场景下的障碍物精确定位能力。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该一种用于机器人避障的毫米波雷达，利用宽波束天线实现大面积覆盖，利用毫米波的大带宽实现高目标分辨率，利用距离
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速度维处理实现精确的目标距离测量，利用多天线联合处理实现精确的目标的方位测量，并通过数据接口上传到机器人主控制器，从而实现多障碍物场景下的障碍物精确定位能力。
附图说明
[0021]图1为本技术的数据流的流向结构示意图。
[0022]图中：1、毫米波收发单元；2、数字
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模拟变换器；3、中频处理单元；4、模拟
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数字变换器；5、信号处理单元；6、毫米波发射天线；7、毫米波接收天线；8、数据接口。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为
了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0025]在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
[0026]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]请参阅图1所示，本技术提供的一种技术方案：
[0028]一种用于机器人避障的毫米波雷达，包括有毫米波发射天线6、毫米波接收天线7、毫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人避障的毫米波雷达，包括有毫米波发射天线(6)、毫米波接收天线(7)、毫米波收发单元(1)、中频处理单元(3)、数字
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模拟变换器(2)、模拟
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数字变换器(4)、信号处理单元(5)与数据接口(8)，其特征在于：所述毫米波收发单元(1)与所述中频处理单元(3)之间单向信号相连，所述中频处理单元(3)与所述模拟
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数字变换器(4)之间单向信号相连，所述模拟
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数字变换器(4)与所述信号处理单元(5)单向信号相连，所述信号处理单元(5)与所述数字
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模拟变换器(2)之间单向信号相连，所述数字
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模拟变换器(2)与所述毫米波收发单元(1)之间单向信号相连，所述毫米波发射天线(6)、所述毫米波接收天线(7)与所述毫米波收发单元(1)电性相连。2.根据权利要求1所述的用于机器人避障的毫米波雷达，其特征在于：所述毫米波发射天线(6)与所述毫米波接收天线(7)为阵列天线。3.根据权利要求1所述的用于机器人避障的毫米波雷达，其特征在于：所述信号处理单元(5)驱动所述数字
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模拟变换器(2)，产生宽带调制信号控制所述毫米波收发单元(1)内部振荡器，产生宽带波形。...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明，
申请(专利权)人：广州中雷电科科技有限公司，
类型：新型
国别省市：